Prévention et suivi d'un cancer colorectal, bac ST2S 2024.

Exercice 1 : Exposition aux nitrites et risque de cancer colorectal (10 points)
Partie A : Les nitrites dans la charcuterie, facteur de risque du cancer colorectal.
L’Organisation Mondiale de la Santé (OMS), dans un rapport paru en 2015, indique que la consommation journalière de plus de 50 g de charcuterie augmente le risque d’avoir un cancer colorectal.
1. Définir la dose journalière admissible (DJA).
Quantité estimée d'une substance présente dans les aliments ou dans l'eau potable qui peut être consommée en une journée.
2. Calculer la masse maximale d’ions nitrite que peut contenir 50 g de charcuterie française.
Maximum 120 mg de nitrite par kg de charcuterie.
120 x 50 / 1000 = 6 mg dans 50 g de charcuterie.
3. Montrer que la consommation journalière de 50 g de charcuterie française présente un risque pour un adulte de 70 kg.
Donnée : Dose journalière admissible d’ions nitrite : DJA = 0,07 mg∙kg^-1.
6 mg d'ion nitrite dans 50 g de charcuterie.
6 /70=0,086 mg kg^-1, valeur supérieure à la DJA^..

Partie B : Dosage des ions nitrite dans une eau
La teneur en ions nitrite dans l'eau destinée à la consommation humaine est, elle aussi, strictement règlementée et ne doit pas dépasser 0,10 milligramme par litre d’eau après traitement. Pour contrôler la conformité d’une eau, on opte pour le dosage par étalonnage spectrophotométrique des ions nitrite.
On dispose d’une gamme de solutions aqueuses dont la concentration en masse C_m des ions nitrite est connue. Les solutions aqueuses contenant des ions nitrite sont incolores. L’ajout d’un réactif de diazotation en excès conduit à la formation d’un produit rose. Pour une longueur d’onde appropriée, on mesure l’absorbance A de chaque solution, ce qui conduit à la courbe d’étalonnage représentée.
4. Préciser un critère à prendre en compte pour choisir la longueur d’onde à laquelle l’absorbance est mesurée.
Pour une meilleure précision, on se place à la longueur d'onde correspondant au maximum d'absorption.
On prélève l’eau d’une nappe phréatique à laquelle on ajoute le réactif de diazotation selon le même protocole que pour les solutions ayant servi à l’étalonnage. L’absorbance de l’eau de la nappe phréatique à la longueur d’onde choisie vaut : A = 0,2.
5. Justifier le caractère potable ou non potable de cette eau.

0,4 est supérieur à 0,1 mg / L : l'eau est non potable.
Si la teneur en ion nitrite dans l'eau potable est réglementée, celle des ions nitrate l’est également en raison de leur capacité à se transformer en ions nitrite. Ainsi, pour tenir compte des deux sources possibles de pollution, les concentrations en ions nitrate et nitrite dans l’eau peuvent être exprimées sous forme de concentration en masse en élément azote.
6. Déterminer la concentration en quantité de matière d’une solution d’ions nitrate NO₃⁻ de concentration en masse 1,0 mg L^-1.
M(NO₃⁻) =14 +3 x16=62 g / mol ;
1,0 10^-3 / 62 =1,6 10^-5 mol / L.
7. En déduire que la concentration en masse en élément azote est égale à 0,226 mg / L en élément azote.
1,6 10^-5 x M(azote) =1,6 10^-5 x14 =2,26 10^-4 g / L =0,226 mg / L.
Données : Masses molaires atomiques M(N) = 14,0 g·mol ˗1 ; M(O) = 16,0 g·mol˗1.
8. Indiquer sans calcul si une concentration en masse d’un milligramme par litre (1,0 mg / L) en ions nitrite NO₂⁻ est équivalente à une concentration en masse en élément azote inférieure, supérieure ou égale à 0,226 mg / L. Justifier qualitativement la réponse.
M(azote) / M(nitrite) =0,226 x14 /(14+32) =0,304 mg / L en élément azote.